[發明專利]閃存管理方法和閃存設備有效

申請號：	201210251200.5	申請日：	2012-07-19
公開（公告）號：	CN102841851A	公開（公告）日：	2012-12-26
發明（設計）人：	尹慧;李志雄;鄧恩華	申請（專利權）人：	深圳市江波龍電子有限公司
主分類號：	G06F12/02	分類號：	G06F12/02
代理公司：	廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224	代理人：	何平
地址：	518057 廣東省深圳市南山區科發路8***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	閃存管理方法設備
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及存儲設備，特別是涉及一種閃存管理方法和閃存設備。

背景技術

閃存是一種基于半導體的存儲器，具有功耗低、容量大、訪問速度高、無機械故障，以及數據非易失性的優點。隨著閃存存儲容量的飛速增長，人們對數據操作的靈活性提出了越來越高的要求，對閃存中的數據存儲管理已成為一個不容回避的問題。

閃存，尤其是NAND?Flash已經廣泛應用于移動存儲設備中，如U盤，SD（Secure?Digital?Memory?Card）卡，SSD（Solid?State?Disk）固態硬盤等。由于閃存的特性決定，不能對同一頁進行重復編程，必須整塊先擦除后再編程（編程即數據寫入），但是在擦除一個Block時，必須先把Block上的有效數據保存到空的Block。

現有的閃存管理方法都是以塊為單位進行管理的，將閃存以塊為單位劃分成數據區和交換區，交換區中的塊用于臨時存儲寫入閃存的數據。以塊為單位的閃存管理方法的缺點是在閃存進行頻繁的隨機寫操作時，速率將變得非常的慢。如圖1（a）所示，為現有以塊為單位的閃存管理方法隨機寫入數據的示意圖，由于可能存在壞塊，閃存讀寫的邏輯地址還需要轉換為物理介質上的物理地址進行操作，當寫命令中的邏輯地址映射到不同的物理塊時，需要在不同的臨時塊中存儲待寫入的數據，如第一次寫命令中的邏輯地址映射到PBA1（物理塊1），則閃存設備需要分配一空的或者已擦除成空的物理塊PBA2用于臨時存儲第一次寫命令寫入的數據；第二次寫命令中的邏輯地址映射到PBA4，則閃存設備需要再分配一空的或者已擦除成空的物理塊PBA100用于臨時存儲數據，即使每次寫命令中寫入的數據很小，只占幾個頁的大小，只要是映射到不同的物理塊，則需分配一空的或者已擦除成空的物理塊用于臨時存儲數據，當隨機寫次數接近臨時塊的臨界值時，則需要回收含有臟數據頁的數據塊，以使數據不丟失，如圖1（a）中，臨時塊的個數為6，當隨機寫次數達到5時，則需要進行數據拷貝搬移，即將有效數據保存到臨時塊中，將含有臟數據的塊擦除成為新的臨時塊，并更新塊的邏輯地址和物理地址的映射表。更新后的塊的邏輯地址和物理地址的映射以及臨時塊如圖1（b）所示。由于閃存中預留的臨時塊都是有限的，因此，在隨機寫頻繁的系統中，需不斷的進行數據拷貝搬移和塊擦除的操作，極大的影響寫入數據的效率。

綜上，現有的以塊為單位的閃存管理方法，在隨機寫頻繁且隨機寫的地址不連續的系統中，由于要不斷的進行數據的拷貝搬移以及塊擦除的操作，這將造成數據寫入速度慢的問題，且由于每個閃存塊的擦除次數是有限的，當閃存塊的擦除次數達到其使用壽命時，將極大的降低閃存設備的性能，從而影響閃存設備的使用壽命。

發明內容

基于此，有必要提供一種能提高寫入數據的效率的閃存管理方法。

一種閃存管理方法，包括以下步驟：

將閃存的所有有效塊劃分為數據區和交換區；

按區域對數據區的邏輯頁進行劃分，每個區域包含多個邏輯頁；

建立每個區域的頁映射表，所述頁映射表中記錄邏輯頁地址和物理頁地址之間的對應關系。

在其中一個實施例中，每個物理頁設有存儲邏輯頁地址的冗余區；

在所述建立每個區域的頁映射表，所述頁映射表中記錄邏輯頁地址和物理頁地址之間的對應關系的步驟之前，還包括步驟：

根據物理頁中冗余區的邏輯頁地址動態生成邏輯頁地址和物理頁地址之間的對應關系。

在其中一個實施例中，在建立所述每個區域的頁映射表的步驟之后，還包括步驟：

獲取寫命令；